信號與係統分析基礎 9787302014157 清華大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薑建國 著

圖書標籤:

• 信號與係統
• 電路分析
• 綫性係統
• 傅裏葉變換
• 拉普拉斯變換
• 係統分析
• 通信原理
• 電子工程
• 控製理論
• 高等數學

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302014157

商品編碼：29335869184

包裝：平裝

齣版時間：1994-02-01

基本信息

書名：信號與係統分析基礎

定價：20.80元

作者：薑建國

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：1994-02-01

ISBN：9787302014157

字數：503000

頁碼：333

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統地介紹瞭信號通過綫性時不變係統的基本理論和分析處理方法。前八章講述確定的分析、變換域分析及濾波器。後四章介紹*信號的分析與處理，包括*信號的描述，綫性時不變係統對*信號的響應，綫性小二乘濾波，譜分析等。為便於讀者比較，前八章采用瞭連續時間信號與係統和離散時間信號與係統和離散時間信號與係統交叉敘述的體係。本書選材簡練，並注意瞭與有關專業的實際應用相結閤。
本書可作為電機工程、自動化、核物理、機械、生物醫學等專業大學本科生教材，也可供有關科技人員參考。

目錄

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第1章 信號與係統的基本概念
1.1 概述
1.2 信號的分類
1.3 某些典型的信號
1.4 奇異信號
1.5 連續信號的時域分解
1.6 係統的描述
1.7 係統的分類
習題
第2章 單輸入單輸齣係的時域分析
2.1 概述
2.2 連續係統的時域分析
2.3 離散係統的時域分析
2.4 係統的單位衝激響應與單位樣值響應
2.5 捲積積分
2.6 捲積和
習題
第3章 傅裏葉變換
3.1 概述
3.2 非周期信號的傅裏葉變換
3.3 傅裏葉變換的性質
3.4 捲積定理
3.5 周期信號的傅裏葉變換
3.6 抽樣信號的傅裏葉變換與抽樣定理
習題
第4章 離臘傅裏葉變換與快速傅裏葉變換
4.1 概述
4.2 離散傅裏葉變換
4.3 離散傅裏葉變換的性質
4.4 快速傅裏葉變換
4.5 離散傅裏葉變換的應用
習題
……
第5章 拉普拉斯變換和連續時間係統的s域分析
第6章 z變換及其應用
第7章 濾波器
第8章 係統分析的狀態變量法
第9章 隨機信號的描述
第10章 隨機信號通過綫性時不變係統
第11章 小均方誤差綫性濾波
第12章 譜估計
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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深入探索信號與係統的奧秘：理解信息流動的基石 在這個信息爆炸的時代，我們每天都與形形色色的信號打交道：從手機通信中的電磁波，到醫學影像中的聲波，再到經濟學中的數據流，無一不體現著信號的普遍存在。而“係統”則是處理、變換、傳遞這些信號的載體和機製。理解信號的本質、係統的特性，以及它們之間的相互作用，是掌握現代科技、洞察事物運行規律的根本。 《信號與係統分析基礎》正是這樣一本旨在為讀者打下堅實理論基礎的著作。它並非一本關於具體應用技術的指南，而是深入剖析信號與係統這一宏大領域背後的數學原理、分析方法與核心概念。本書將引導您穿越抽象的數學語言，抵達對信號與係統深層理解的彼岸，從而為您在通信、控製、電子工程、計算機科學、甚至更廣泛的領域中進行更高級的學習和研究奠定堅實的基礎。 核心內容概述： 本書的主體內容圍繞著信號與係統的基本概念、描述方法、分析工具以及兩者之間的重要關係展開。 第一部分：信號的描述與分類 在學習係統的分析之前，我們必須首先理解“信號”本身。信號，本質上是承載信息的物理量，它隨時間、空間或其他自變量的變化而變化。本書將從信號的數學描述齣發，介紹如何用函數的形式來準確地錶示和刻畫信號。 信號的基本錶示： 讀者將學習如何用代數錶達式、圖形等方式錶示信號，理解周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等基本分類。例如，正弦波信號是周期信號的典型代錶，而脈衝信號則可能是能量信號。 重要的基本信號： 信號的分析離不開一些基本的信號單元，本書將詳細介紹例如單位階躍信號、單位衝激信號（狄拉剋衝激）、矩形脈衝信號、指數信號等，它們不僅是構成復雜信號的基礎，也是理解係統響應的關鍵。 信號的運算： 信號之間存在各種運算，如加法、乘法、翻轉、移位、尺度變換等。這些運算對於理解信號的變換和疊加至關重要。例如，信號的翻轉和移位是捲積運算的基本組成部分。 信號的分解： 傅裏葉級數和傅裏葉變換是分析信號的兩個極其強大的工具，它們能夠將復雜的信號分解成一係列簡單的正弦和餘弦分量（傅裏葉級數）或者連續的頻譜（傅裏葉變換）。本書將深入闡述這些分解方法，讓讀者理解如何從頻域的角度來審視信號的特性。 第二部分：係統的特性與描述 在理解瞭信號之後，我們自然要關注“係統”——那些處理、變換、存儲或傳遞信號的實體。本書將係統視為一個“輸入-輸齣”模型，重點在於分析係統的內在特性以及如何用數學模型來描述其行為。 係統的基本概念： 讀者將接觸到綫性係統、時不變係統、因果係統、穩定係統等一係列描述係統行為的重要概念。 綫性係統： 滿足疊加原理和齊次性原理的係統。這意味著如果輸入是兩個信號的綫性組閤，那麼輸齣也是這兩個信號對應輸齣的綫性組閤。 時不變係統： 係統的特性不隨時間變化。無論何時施加相同的輸入，輸齣信號的波形都是相同的，隻是相對於輸入信號的發生時間有所延遲。 因果係統： 係統的輸齣隻取決於當前和過去的輸入，而不取決於未來的輸入。這是許多實際係統中固有的特性。 穩定係統： 對於有界的輸入，係統能夠産生有界的輸齣。換句話說，係統不會因為微小的輸入而産生無限大的輸齣。 係統的數學模型： 差分方程（離散時間係統）： 對於離散時間係統，差分方程是描述其輸入輸齣關係的常用數學工具，它反映瞭當前輸齣與過去輸齣和當前及過去輸入之間的關係。 微分方程（連續時間係統）： 對於連續時間係統，微分方程是描述其輸入輸齣關係的通用方法，揭示瞭輸入、輸齣及其導數之間的聯係。 係統函數/傳遞函數（頻域描述）： 通過拉普拉斯變換或Z變換，可以得到描述係統的傳遞函數，它在頻域中提供瞭一種簡潔而強大的分析工具，能夠直接揭示係統的頻率響應特性。 第三部分：係統分析的核心方法 一旦我們有瞭信號和係統的模型，就可以運用各種數學工具來分析它們的行為，特彆是係統的“響應”——即係統對特定輸入的反應。 捲積： 捲積是分析綫性時不變（LTI）係統最核心、最基本的操作之一。本書將深入講解捲積的數學定義，並展示如何通過捲積計算係統對任意輸入信號的輸齣。無論是連續時間係統的捲積積分，還是離散時間係統的捲積和，都將得到詳盡的介紹。通過捲積，我們可以理解係統如何“記憶”過去的輸入並將其與當前的輸入相結閤，從而産生輸齣。 傅裏葉變換在係統分析中的應用： 傅裏葉變換不僅僅是信號的分析工具，更是理解LTI係統頻率響應的利器。本書將展示如何利用傅裏葉變換分析係統的頻率特性，例如，係統在不同頻率下的增益和相移。這對於設計濾波器、理解通信係統的頻率選擇性等至關重要。 拉普拉斯變換與Z變換： 拉普拉斯變換（連續時間係統）： 拉普拉斯變換提供瞭一個更廣闊的復頻率域，它不僅可以處理傅裏葉變換能夠處理的問題，還能更方便地分析非周期信號以及係統的穩定性。本書將重點介紹拉普拉斯變換的性質、逆變換，以及如何利用它來求解微分方程和分析係統的穩定性。 Z變換（離散時間係統）： 類似於拉普拉斯變換在連續時間係統中的作用，Z變換是分析離散時間LTI係統的強大工具。它將差分方程轉換為代數方程，便於求解，並能清晰地展示係統的極點和零點，從而揭示係統的動態特性和穩定性。 第四部分：係統分析的進階概念 為瞭更深入地理解信號與係統的行為，本書還將引入一些更高級的概念。 頻率響應： 頻率響應是LTI係統對不同頻率正弦信號響應的描述。它通過幅頻特性和相頻特性來展現係統對信號頻譜的“過濾”或“增強”作用。本書將詳細介紹如何從係統的傳遞函數中提取頻率響應，以及其在濾波器設計和係統分析中的重要意義。 穩定性的判據： 穩定性是評價一個係統是否“可用”的關鍵。本書將介紹分析係統穩定性的各種判據，例如，利用拉普拉斯變換的根（極點）的位置，或者利用Routh-Hurwitz判據和Nyquist判據來判斷係統的穩定性。 狀態空間分析（可能作為選講或略述）： 對於更復雜的係統，狀態空間方法提供瞭一種更為統一和強大的分析框架。它通過一組一階微分方程（或差分方程）來描述係統的內部狀態，從而能夠更全麵地分析係統的動態行為。 學習本書的價值： 掌握《信號與係統分析基礎》中的知識，您將獲得： 嚴謹的數學功底： 本書強調數學推導的嚴謹性，幫助您建立紮實的數學基礎，為後續更復雜的工程問題打下根基。 抽象思維能力： 學習如何將現實世界中的信號和係統抽象成數學模型，是解決工程問題的關鍵能力。 係統性思考能力： 理解信號如何在係統中流動、變換、以及係統自身的運行機製，培養全局觀和係統性思維。 強大的分析工具： 掌握傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換、捲積等核心分析工具，能夠獨立解決各種信號與係統問題。 跨學科的應用潛力： 信號與係統的理論是許多工程學科和科學研究的基礎，掌握瞭這門課程，您將能夠輕鬆地學習和理解通信、控製、信號處理、機器學習等領域的知識。 本書適閤的讀者： 本書適閤所有對信號與係統理論感興趣的學生、工程師和研究人員。尤其適閤： 電子工程、通信工程、自動化、計算機科學等相關專業的本科生和研究生。 從事信號處理、通信係統設計、控製係統設計等工作的工程師。 希望深入理解信息理論、數據分析等領域背後原理的研究者。 《信號與係統分析基礎》將是一次充滿挑戰但也極具迴報的學習之旅。它將為您揭示信息世界的運行規律，為您打開通往更廣闊知識領域的大門。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在工程實踐中摸爬滾打的工程師，我對教材的要求往往比純理論研究者更為苛刻，我需要的是能直接對接實際問題的知識體係。這本書在這方麵的錶現齣乎意料地紮實。盡管它是一本偏嚮基礎理論的教材，但它在介紹諸如係統穩定性、頻率響應特性等關鍵概念時，總能巧妙地關聯到濾波器的設計、控製係統的反饋機製等實際工程場景。我注意到書中有不少案例分析，雖然沒有深入到具體代碼實現層麵，但其對係統模型建立和參數選擇的討論，為我們日常處理真實信號的噪聲抑製和特徵提取工作提供瞭堅實的理論支撐。它讓我明白，那些抽象的微分方程和傳遞函數，絕不是空中樓閣，而是描述我們麵前那些復雜電路和傳感器行為的最精煉的語言。這種理論與實踐之間架起的堅固橋梁，是我認為這本書最具價值的地方之一。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在是讓人眼前一亮，封麵的排版和色彩搭配透露齣一種嚴謹又不失活力的氣息。拿到手裏沉甸甸的質感，也讓人對接下來的閱讀充滿瞭期待。我特地翻閱瞭前幾章的緒論部分，作者的切入點非常巧妙，沒有直接拋齣復雜的數學公式，而是從我們日常生活中可以接觸到的“信號”現象入手，比如聲音的傳播、圖像的形成等等，一下子就拉近瞭與讀者的距離。這種由淺入深的講解方式，對於初學者來說簡直是福音。尤其是對一些基礎概念的定義和闡述，文字功底深厚，邏輯鏈條清晰得仿佛是手工編織的精密儀器，每一個因果關係都交代得清清楚楚，讓人在理解理論的同時，也能感受到作者在知識結構組織上的匠心獨運。雖然隻是初步瀏覽，但那種對專業知識體係的深刻洞察力已經躍然紙上，這本書顯然不是那種堆砌概念的教科書，更像是一份精心準備的思維導圖，引導我們構建起完整的信號與係統分析的認知框架。

評分☆☆☆☆☆

我最近在攻讀一個與數字處理密切相關的方嚮，急需一本能夠夯實理論基礎的參考書。翻開這本教材，最讓我印象深刻的是它對數學工具的運用和講解，簡直是教科書級彆的範例。作者似乎非常懂得如何平衡理論的深度和可讀性之間的關係。比如在講到傅裏葉變換和拉普拉斯變換時，他們並沒有僅僅停留在公式的羅列上，而是花瞭大量篇幅去解釋這些變換背後的物理意義和幾何直觀，這一點太重要瞭！很多同類書籍直接就把人繞暈在那些抽象的積分符號裏，而這本書卻能通過精妙的圖示和類比，讓那些原本晦澀難懂的數學工具變得“有血有肉”。我甚至感覺作者在用一種講故事的方式，一步步引導我們“發現”這些數學工具的必要性，而不是生硬地“灌輸”它們。這種教學上的用心，使得學習過程中的挫敗感大大降低，取而代之的是一種茅塞頓開的暢快感，這對於需要長時間麵對枯燥公式的學生來說，無疑是極大的鼓舞。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題部分設計得非常精妙，體現瞭編寫者對教學目標的深刻理解。它們顯然不是為瞭湊數量而設置的，而是緊密圍繞著章節的核心知識點展開的，難度梯度設置得非常閤理。初級的計算題用來鞏固基本概念的掌握，中等難度的題目則開始考察知識點的綜閤運用和邏輯推理能力，而最後的幾道大題，明顯是為那些有誌於深入研究的讀者準備的“挑戰”。我特彆欣賞其中穿插的一些開放性討論題，它們沒有固定的標準答案，而是鼓勵讀者去思考不同假設條件對係統響應的影響，這種引導性的提問方式，極大地激發瞭我的批判性思維和探索欲。很多習題的解答過程都配有詳細的推導步驟，清晰到連我這個常常在計算中迷失方嚮的讀者都能輕鬆跟上，這比那種隻給齣最終答案的書籍要實用太多瞭，真正做到瞭學以緻用，融會貫通。

評分☆☆☆☆☆

這本書在排版和圖錶的質量上，也展現齣瞭極高的專業水準。我深知對於信號與係統這種依賴圖形化錶達的學科來說，圖錶的清晰度直接決定瞭學習效率。這本書的插圖，無論是時域波形圖、頻域頻譜圖，還是狀態空間圖，綫條都極其銳利清晰，標注一絲不苟，專業術語的字體選擇和位置安排都恰到好處，完全沒有市麵上一些教材那種模糊不清、互相重疊的低劣感覺。特彆是那些用來解釋捲積積分過程的動態示意圖（即使是靜態印刷品，也能看齣其設計的意圖），極大地幫助我理解瞭“疊加”和“時移”這兩個核心操作的物理過程。整體閱讀下來，整個版麵布局疏密有緻，留白得當，長時間閱讀也不會産生強烈的視覺疲勞，這無疑是清華大學齣版社一貫高標準的體現，對提升讀者的閱讀體驗起到瞭潛移默化的積極作用。